Thói quen nhâm nhi tách cà phê mỗi sáng từ lâu đã gắn liền với mục đích giữ tỉnh táo và tập trung làm việc. Tuy nhiên, nhiều người lớn tuổi hoặc có người thân suy giảm trí nhớ thường thắc mắc liệu thức uống quen thuộc này có thực sự bảo vệ não bộ khỏi hai căn bệnh thoái hóa thần kinh phổ biến là Alzheimer và Parkinson hay không.
Câu trả lời ngắn gọn từ các dữ liệu khoa học là có mối liên hệ tích cực. Nhiều phân tích tổng hợp và nghiên cứu dịch tễ học ghi nhận việc uống cà phê thường xuyên giúp giảm đáng kể nguy cơ khởi phát bệnh Alzheimer và Parkinson [1]. Dù vậy, tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh không chỉ đến từ riêng caffeine mà là sự hiệp đồng của hàng loạt chất chống oxy hóa và hợp chất thực vật tự nhiên có trong hạt cà phê [2].
Tác động kép của caffeine và polyphenol lên não bộ
Cà phê là một trong những thức uống phổ biến nhất thế giới, chứa hơn 1.000 hợp chất khác nhau mà nhiều chất trong số đó khoa học vẫn chưa khám phá hết [2]. Chỉ tính riêng tháng 3 năm 2020, lượng xuất khẩu cà phê toàn cầu đã vượt mốc 11 triệu bao loại 60 kg, cho thấy tầm ảnh hưởng rộng lớn của thức uống này đối với sức khỏe cộng đồng [2]. Tại Mỹ, trung bình mỗi người dân uống khoảng hai tách cà phê mỗi ngày [2].
Hoạt chất nổi tiếng nhất trong cà phê là caffeine, chất kích thích thần kinh có khả năng vượt qua hàng rào máu não một cách dễ dàng [3]. Tại hệ thần kinh trung ương, caffeine hoạt động chủ yếu bằng cách ức chế các thụ thể adenosine, từ đó điều chỉnh giấc ngủ, sự tỉnh táo, nhận thức và trí nhớ [3]. Các dữ liệu thực nghiệm cho thấy caffeine bảo vệ tế bào thần kinh thông qua việc giảm giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh kích thích và kìm hãm phản ứng viêm thần kinh [3].
Tuy nhiên, cà phê không chỉ có caffeine. Hạt cà phê rất giàu polyphenol, nổi bật là nhóm axit phenolic (như axit chlorogenic, axit caffeic, axit ferulic), axit quinic, flavonoid quercetin, cùng với các diterpene (như cafestol), trigonelline và melanoidin sinh ra từ phản ứng Maillard khi rang [4]. Các hợp chất sinh học này mang đặc tính chống viêm, chống oxy hóa, chống xơ hóa và kháng khuẩn mạnh mẽ [2].
Một hướng cơ chế mới được ghi nhận vào năm 2024 là tác động của cà phê đối với bệnh Parkinson thông qua trục hệ vi sinh vật - ruột - não [5]. Bệnh Parkinson đặc trưng bởi sự mất mát các tế bào thần kinh sản sinh dopamine và sự tích tụ protein alpha-synuclein bị gấp cuộn sai lệch, gây ra các triệu chứng vận động lẫn nhận thức, phổ biến hơn ở nam giới và tăng dần theo tuổi tác [5]. Việc uống cà phê làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột, giúp giảm viêm ruột và ngăn chặn tình trạng gấp cuộn sai protein ngay tại các dây thần kinh ruột [5].
Nghiên cứu thực nghiệm nói gì về các hợp chất ngoài caffeine?
Nhiều năm qua, giới khoa học từng tranh luận liệu chính caffeine hay các chất khác trong cà phê mới là nhân tố bảo vệ não. Một nghiên cứu công bố năm 2010 trên mô hình ruồi giấm (Drosophila) mắc bệnh Parkinson, Alzheimer và bệnh polyglutamine đã mang lại góc nhìn bất ngờ [6]. Các nhà khoa học phát hiện bản thân cà phê có khả năng bảo vệ thần kinh, nhưng caffeine đơn lẻ thì không đạt hiệu quả này trên mô hình ruồi giấm [6]. Đáng chú ý, cà phê đã tách caffeine (decaf) bảo vệ tế bào thần kinh hiệu quả ngang bằng với cà phê thông thường [6]. Cơ chế này phụ thuộc vào yếu tố phiên mã bảo vệ tế bào Nrf2, và chất cafestol trong cà phê chính là tác nhân kích hoạt Nrf2 giúp bảo vệ não trên mô hình ruồi giấm mắc Parkinson [6].
Đến năm 2016, một nghiên cứu trên mô hình tế bào thần kinh SH-SY5Y tiếp tục khẳng định vai trò vượt trội của các hợp chất thực vật [7]. Nhóm nghiên cứu gây độc tế bào SH-SY5Y bằng lipopolysaccharide kết hợp interferon-gamma hoặc dịch tiết từ tế bào thần kinh đệm (microglia và astrocyte) bị kích hoạt [7]. Kết quả cho thấy quercetin, flavones, axit chlorogenic và caffeine đều bảo vệ được tế bào thần kinh khỏi độc tố [7]. Chúng giúp giảm giải phóng các chất gây viêm là yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-alpha) và interleukin-6, đồng thời làm dịu sự kích hoạt các protein đường truyền tín hiệu viêm P38 MAPK và NFkappaB [7]. Đặc biệt, chất quercetin giúp giảm tổn thương oxy hóa lên DNA, lipid và protein của tế bào, đồng thời làm tăng nồng độ glutathione nội bào ([GSH]i), qua đó được xác định là thành phần bảo vệ thần kinh chính trong cà phê chống lại bệnh Parkinson và Alzheimer [7].
Bên cạnh chống viêm, khả năng ngăn chặn sự kết tụ protein độc hại trong não của cà phê cũng được kiểm chứng qua một nghiên cứu năm 2018 [8]. Các nhà khoa học đã thử nghiệm 3 loại chiết xuất cà phê hòa tan (rang sáng, rang đậm, rang đậm đã tách caffeine) và 6 hợp chất riêng lẻ (caffeine, axit chlorogenic, axit quinic, axit caffeic, quercetin và phenylindane) bằng phương pháp huỳnh quang ThT, ThS và xét nghiệm ELISA [8]. Cả 3 loại chiết xuất cà phê hòa tan đều ức chế sự tạo sợi của protein amyloid-beta và tau (hai tác nhân gây bệnh Alzheimer) ở nồng độ trên 100 mug/mL [8]. Chiết xuất cà phê rang đậm ức chế sự tạo cụm oligomer của amyloid-beta mạnh hơn (với chỉ số IC50 khoảng 10 mug/mL) so với cà phê rang sáng (IC50 là 40,3 mug/mL) [8].
Trong nghiên cứu năm 2018 này, caffeine tinh khiết hoàn toàn không có tác dụng lên sự kết tụ của amyloid-beta, tau hay alpha-synuclein [8]. Ở nồng độ 100 muM, axit chlorogenic, axit caffeic và quercetin ức chế được sự tạo sợi amyloid-beta, nhưng chỉ có quercetin ức chế được quá trình tạo cụm oligomer của protein này với IC50 là 10,3 muM [8]. Nổi bật nhất là phenylindane — hợp chất hình thành trong quá trình rang hạt cà phê — có khả năng ức chế mạnh cả sự tạo sợi của amyloid-beta và tau, đồng thời ức chế tạo cụm amyloid-beta với IC50 là 42,1 muM [8]. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng chỉ ra giới hạn tại phòng thí nghiệm: các chiết xuất cà phê ở nồng độ trên 100 mug/mL, hoặc axit caffeic và quercetin ở nồng độ trên 100 muM lại thúc đẩy sự kết tụ alpha-synuclein [8].
Bằng chứng di truyền và dịch tễ học trên người
Ở cấp độ quần thể người, các tổng quan hệ thống năm 2020 và bài tổng hợp các phân tích gộp (meta-studies) đều thống nhất rằng thói quen uống cà phê giúp giảm nguy cơ sa sút trí tuệ, đột quỵ, trầm cảm, xơ cứng teo cơ một bên (ALS), động kinh, Alzheimer và Parkinson [1]. Lợi ích tối ưu thường phụ thuộc vào việc duy trì liều lượng hàng ngày phù hợp [2].
Để làm rõ liệu caffeine trong máu có thực sự là nguyên nhân trực tiếp kéo giảm nguy cơ bệnh hay không, một nghiên cứu ngẫu nhiên hóa Mendel hai mẫu công bố năm 2022 đã phân tích các biến thể di truyền liên quan đến chuyển hóa caffeine [3]. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu quy mô lớn từ Dự án Hệ gen Quốc tế về bệnh Alzheimer, Liên đoàn Hệ gen bệnh Parkinson Quốc tế, Liên đoàn FinnGen và Ngân hàng Sinh học Anh (UK Biobank) [3].
Kết quả phân tích di truyền năm 2022 cho thấy nồng độ caffeine trong huyết tương cao dự đoán theo gen có liên quan đến việc giảm nguy cơ mắc bệnh Alzheimer ở mức độ gợi ý nhưng chưa đạt ý nghĩa thống kê chặt chẽ (tỷ số chênh OR là 0,87; khoảng tin cậy 95% từ 0,76 đến 1,00; p = 0,056) [3]. Đối với bệnh Parkinson, mối liên hệ giảm nguy cơ chỉ xuất hiện ở mức gợi ý trong tập dữ liệu FinnGen nhưng không xuất hiện ở Liên đoàn Hệ gen bệnh Parkinson Quốc tế, dẫn đến kết quả tổng thể không có sự liên kết rõ ràng (OR là 0,92; khoảng tin cậy 95% từ 0,77 đến 1,10; p = 0,347) [3]. Điều này chứng tỏ bằng chứng dịch tễ học dù rất hứa hẹn nhưng mối quan hệ nhân quả tuyệt đối của riêng lẻ chất caffeine vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu để khẳng định chắc chắn [3].
Những hiểu lầm thường gặp về cà phê và sức khỏe não bộ
Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng chỉ cà phê nguyên bản giàu caffeine mới tốt cho não, còn cà phê tách caffeine (decaf) thì vô tác dụng. Thực tế, cà phê tách caffeine vẫn giữ lại hệ thống polyphenol dồi dào như axit chlorogenic, axit caffeic, axit ferulic, quercetin và phenylindane [4]. Các nghiên cứu năm 2010, 2018 và tổng quan năm 2020 đều chứng minh cà phê tách caffeine vẫn mang lại lợi ích bảo vệ tế bào thần kinh rõ rệt trước các rối loạn trí nhớ, bệnh Parkinson, đau thần kinh và thiếu máu não cục bộ [6].
Hiểu lầm thứ hai là đồng nhất mọi tác dụng của hạt cà phê vào hoạt chất caffeine. Như các thí nghiệm tế bào năm 2016 và thí nghiệm sinh hóa năm 2018 đã chỉ ra, những chất như quercetin hay phenylindane mới là tác nhân trực tiếp ngăn chặn độc tố viêm và sự kết tụ mảng bám protein amyloid-beta, tau, trong khi caffeine tinh khiết không tự làm được việc này trong ống nghiệm [7].
Hiểu lầm thứ ba là coi cà phê như một loại thuốc đặc trị có thể chữa khỏi bệnh. Cho đến năm 2024, y học vẫn chưa có loại thuốc nào có thể làm chậm hoặc chặn đứng hoàn toàn sự tiến triển của bệnh Parkinson [5]. Cà phê chỉ đóng vai trò là yếu tố dinh dưỡng hỗ trợ phòng ngừa và giảm bớt nguy cơ, hoàn toàn không thể thay thế phác đồ điều trị y khoa [5].
Ai nên thận trọng khi sử dụng cà phê?
Dù mang lại nhiều lợi ích cho hệ thần kinh trung ương, hệ tim mạch và chuyển hóa carbohydrate, caffeine vẫn là một chất kích thích tâm thần có tác động mạnh lên giấc ngủ và sự hưng phấn [4]. Việc tiêu thụ quá mức có thể gây mất ngủ, bồn chồn và ảnh hưởng trực tiếp đến nhịp sinh học [3].
Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) và Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) khuyến cáo người trưởng thành khỏe mạnh chỉ nên tiêu thụ tối đa 400 mg caffeine mỗi ngày, tương đương khoảng 5 đến 6 mg trên mỗi kg trọng lượng cơ thể [1]. Những người có bệnh nền về tim mạch, rối loạn giấc ngủ, người nhạy cảm với chất kích thích hoặc đang dùng thuốc điều trị bệnh lý mạn tính cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi duy trì thói quen uống cà phê hàng ngày. Với những đối tượng không dung nạp được caffeine, cà phê đã tách caffeine là một lựa chọn thay thế hợp lý để vẫn tiếp nhận được các polyphenol có lợi [4].
Cách áp dụng thực tế để tối ưu lợi ích bảo vệ não
Để tận dụng khả năng phòng ngừa các bệnh lý mạn tính và thoái hóa thần kinh, lượng dùng hợp lý được khuyến nghị là từ 1 đến 3 tách cà phê mỗi ngày [1]. Trung bình mỗi tách cà phê cung cấp khoảng 100 đến 150 mg caffeine, vừa vặn nằm trong ngưỡng an toàn 400 mg/ngày của FDA và USDA [1].
Về cách chọn loại hạt và chế biến, người dùng có thể ưu tiên cà phê rang đậm (dark roast) nguyên chất. Dữ liệu thực nghiệm năm 2018 cho thấy quá trình rang lâu hơn giúp tạo ra hợp chất phenylindane, khiến cà phê rang đậm (kể cả loại đã tách caffeine) ức chế sự kết tụ protein gây bệnh Alzheimer mạnh gấp khoảng 4 lần so với cà phê rang sáng [8]. Khi uống, nên hạn chế tối đa việc pha thêm quá nhiều đường tinh luyện hay kem béo để tránh làm mất đi lợi ích chuyển hóa vốn có của các axit phenolic tự nhiên [4].
Tóm lại, duy trì thói quen thưởng thức 1 đến 3 tách cà phê mỗi ngày là biện pháp đơn giản, giàu tiềm năng giúp hỗ trợ bảo vệ tế bào thần kinh trước nguy cơ bệnh Alzheimer và Parkinson [1]. Sự bảo vệ này là thành quả tổng hợp từ caffeine cùng mạng lưới chất chống oxy hóa như quercetin, axit chlorogenic, cafestol và phenylindane [8]. Tuy nhiên, người tiêu dùng cần lắng nghe cơ thể, tuân thủ ngưỡng an toàn dưới 400 mg caffeine mỗi ngày và luôn hỏi ý kiến bác sĩ nếu đang điều trị các bệnh lý nền [1].
